专利名称：配置设定控制装置及其控制方法
配置设定控制装置及其控制方法技术领域
本发明关于一种配置设定方法，特别提供一种配置设定控制装置，以及对应该装置的控制方法。
背景技术：
越来越多研究人员尝试开发出可以与切相调光器(phase-cut dimmer，例如三极交流开关调光器(Triode Alternating Current dimmer, TRIAC dimmer))相容的安定器， 切相调光器在调光操作的过程中，可以分段关闭一负载(例如白炽灯泡)中交流电正弦波， 因此可以调控该负载的平均电量消耗。
一般来说，切相调光器具有多个不容忽视的功效，除了成本低廉和容易取得的优点外，大多数人也十分适应且便利地利用旋钮并且逐段旋转至发光装置产生适当的亮度， 而其它的通用调光电路的操作接口则可能需要其它附加的硬件以进行调光程序。
然而，切相调光器却也具有功率因素明显不佳的缺点，因此电力公司必须要过度建立其产能，以便能供应那些功率因素不良的负载所需的电力，但是也对地球环境产生极大的危害。
因此亟需开发出可以与切相调光器精确兼容且不会造成功率因素消散的方法和装置以克服前述问题。发明内容
本发明提供一种控制与方法，其通过调节电压波形来进行一负载运作的配置设定。
本发明之一范畴为提供一种配置设定控制装置，其包括一控制单元及至少一受控装置。该控制单元连结一交流电源，以取得一交流电压(Alternating Current (AC) voltage)，并对应一控制输入信号发出一调变交流电压(modulated AC voltage)，其中，该调变交流电压具有一设定图样，该设定图样是由该控制单元根据一预设编码规则来对交流电压进行调变而成。该受控装置连结该控制单元，并根据一译码规则接收该调变交流电压， 以进行一配置设定。
根据本发明之一实施例，该受控装置为一灯具(例如可调光灯具)，该控制单元根据一使用者的需求接收到一调光请求的控制输入信号，并对应发出一调变交流电压。该受控装置根据该调变交流电压，进行一发光亮度的配置设定。
本发明之另一范畴提供一对装置进行配置设定控制方法，包括步骤发出一与交流电压同步的时间基础信号；根据该时间基础信号，产出一调变交流电压以响应一控制输入信号，其中，该调变交流电压通过对该交流电压进行中断(interrupt)所调变取得，并包括一设定图样(setting pattern) 0该方法另包括步骤根据该调变交流电压控制该装置至一配置设定，其中，该配置设定对应于该设定图样。
图1是本发明的架构示意图。
图2是本发明之控制单元的电路示意图。
图3是本发明之受控装置的电路示意图。
图4是说明调变交流电压相对交流电压所包含之设定图样的波形示意图。
图5A是本发明方法之一实施例的流程图。
图5B是本发明方法之一检查程序的一实施例流程图。
图5C是本发明方法步骤S504之检查程序的一实施例流程图。
图5D是另一个判断有效调变状态实施例应用于本发明之方法的流程图。
图6A是说明用来表示设定图样为有效调变状态之一示意图。
图6B是说明用来表示设定图样为有效调变状态之另一示意图。
图6C是说明用来表示设定图样为有效调变状态的又一示意图。
图7为一灯具应用本发明方法之一实施例的示意图。
图8为本发明装置具有多个受控装置之一实施例的示意图。
具体实施方式
以下是以实施例揭露配置设定控制装置及其控制方法。
请参考图1至3所示，图1是本发明的架构示意图。图2是本发明之控制单元的电路示意图。图3是本发明之受控装置的电路示意图。于一实施例，本发明之配置设定控制装置系连结至一交流电压，并包括一控制单元及一受控装置。
该控制单元10连结该交流电源，以自该交流电源接收一交流电压(AC voltage) 12，并根据一控制输入信号发出一调变交流电压11。该调变交流电压11系根据一预设编码规则调变自该交流电压12。
如图2所示，该控制单元10包括一第一零点侦测器102、一第一锁相回路电路 104、一变阻器106、一模拟数字转换器108、一逻辑器110以及一中断单元驱动器(M0S driver) 112以及一中断单元114。
该第一零点侦测器102连接该交流电源，用以侦测交流电压之零点位置。该第一锁相回路电路104连接该第一零点侦测器102，并根据该交流电压12的零点位置发出一时间基础信号，以供该调变交流电压11同步该交流电压12。换言之，时间基础信号提供该控制单元10知悉该调变交流电压11的“时间“。
该变阻器106发出一控制输入信号，来代表欲控制之配置设定。值得注意的是，为了保留如同TRIAC调变器之容易使用的优点，该控制单元10之变阻器106可搭配如TRIAC 调变器的旋转按扭，以供一使用者进行控制操作。模拟数字转换器108连接该变阻器106， 并将该控制输入信号转换为一数字控制信号。
该逻辑器110系连结于该第一锁相回路电路104与模拟数字转换器108之间，并根据一预设编码规则发送一脉冲信号组(pulse set)。该中断单元驱动器112连接该逻辑器110，并由该脉冲信号组所驱动，以供该中断单元114对应该交流电压12发出具有该设定图样之调变交流电压11。其中，该中断单元114可以是一个三极交流开关(TRAIC)或一背 )(寸胃晶y^iW (back-to-back transistor)。
请另配合参考图4所示，图4是说明调变交流电压相对交流电压所包含之设定图样的波形示意图。该调变交流电压系通过对该交流电压12进行中断(interrupt) —周期或一相位所调变取得，于此，定义该周期之中断为一周期中断(cycle interrupt)，相位之中断则定义为一相位截止(Phase-cut)。该周期中断与相位中断则是由该编码规则所决定， 以用来响应该控制输入信号。
如图4所示，第一种调变交流电压30是由两个完整周期30B后中断两个周期中断 30A。第二种调变交流电压31是由一个完整周期31B后中断一个相位截止31C。第三种调变交流电压32系由一个周期中断32A、一个相位截止32C与一个完整周期32B所构成。
该编码规则包括多个编码组，各编码组对应一调变交流电压的设定图样，如上所述，该调变交流电压可通过参考时间基础信号与交流电压12同步，以使得设定图样中的各断点可以精确的被设定。
请参考图1至4所示，该受控装置20是连结该控制单元10，并通过一译码规则根据该调变交流电压11所得的配置设定进行运作。举例来说，若该受控装置20为一可调光灯具，该可调光灯具可根据调变交流电压11来进行调光的设定。
该受控装置20自该控制单元10接收该调变交流电压11，并包括一负载202(例如白光二极管)、一电源模块204、一第二零点侦测器206、一第二锁相回路电路208、一周期侦测器210、一图样侦测器212与一驱动电路214。该电源模块204包含一整流器与一滤波电容，该整流器用以接收该调变交流电压11，并用以提供一驱动电压，该滤波电容则连结该整流器，用以维持该驱动电压的电压值。
该第二零点侦测器206连结该中断单元驱动器112，以接收该调变交流电压11。该第二锁相回路电路208连接该第二零点侦测器206，并根据该调变交流电压11的零点位置发出一第二时间基础信号，其中，该第二时间基础信号为同步于该交流电压12(或调变交流电压11)。
该周期侦测器210为连结该第二零点侦测器206的输入端与该第二锁相回路电路 208的输出端之间，用以感测该调变交流电压11之设定图样。藉此，当该第二时间基础信号与调变交流电压11同步时，调变交流信号11之中断(例如周期中断与相位截止)可准确的被判断，而不会因信号传递而有所错误。
该图样侦测器212连结该周期侦测器210，为用以判断该调变交流电压11是否为一有效调变状态，并且当调变交流电压11为一有效调变状态下，根据该译码规则对应调变交流电压11发送一配置设定信号(programming signal) 0该驱动电路214用以驱动该负载202，并根据该设置设定信号令该负载202 —欲控制之配置设定运作。
值得注意的是，该控制单元10为通过两电源供应线(若电源包括一接地线，则该控制单元10则通过三条电源供应线)与受控装置20沟通。这种模式常见于目前商用或住宅用之配线模式，因此，通过本发明不需要进行复杂的重新配线，即可通过交流电压(市电)的传输模式与受控装置进行配置设定的控制。
另外，该受控装置20可为，但不限于一灯具、可变速马达或可变之热输出装置，然而，为了说明方便，于本次专利说明书中，将以一可调光之灯具作为说明。
举例来说，一灯具(受控装置20)具有八段调光配置设定，具有一周期中断之调变交流信号11可代表第一段调光光配置设定，具有两周期中断之调变交流信号11可代表第二段调装配置设定，以此类推。
另外，八段调光配置设定之灯具另可通过相位截止的方式实施，举另一例子来说， 第一毫秒(Ims)与第二毫秒Oms)的相位截止区间可视为第一段调光配置设定。第二毫秒 (2ms)与第三毫秒(3ms)的相位截止区间可视为第二段调光配置设定。
值得注意的是，光亮的调光配置设定与调变交流电压中断不需要呈现线性的关系，此外，控制单元10与受控装置20之间调变交流电压的传递，完全不需要通过高频的传输方式，该周期中断与相位截止是实时处理，藉此另可降低某一程度的电磁干扰。
请参考图5A所示，图5A为本发明方法之一实施例的流程图。于一实施例，一种对一装置进行一配置设定的控制方法，包括步骤有S501产生一与交流电压同步之时间基础信号、S502根据该时间基础信号，对应一控制输入信号产生一调变交流信号，以及S503根据该调变交流信号，令该装置以一配置设定运作。该调变交流信号具有一设定图样，该设定图样系根据一编码规则通过中断该交流电压所取得。该装置根据该图样设定通过一译码规则取得该配置设定。该设定图样系由至少一周期中断、一相位截止或一完整周期所构成。
请参考图5B所示，图5B为本发明方法之一检查程序的一实施例流程图。为了避免交流电压噪声干扰了调变交流电压的图样设定，于一实施例中，该方法另包括步骤S504 判断该调变交流电压中的设定图样是否为一有效调变状态，以及S505当一设定图样判断为无效时，忽略该设定图样。
请参考第5C、6A及6B图，图5C为本发明方法步骤S504的检查程序的一实施例流程图。第6A及6B图则为说明用来表示设定图样为有效调变状态之示意图。其中，最简单的一种方式便是提供另一个相同的设定图样作为比对，当两个设定图样相同时，便可认为此设定图样为一有效调变状态，而非交流电压的噪声。因此，该步骤S504另包括步骤S5041 根据该设定图样60复制一相同的设定图样62，以及S5042当该设定图样62与该设定图样 60相互吻合时，判定该设定图样60为一有效调变状态。如第6B所示，该二设定图样60、62 具有相同的区间(Tl = T2)。
请参考第5D与6C图所示，图5D为另一个判断有效调变状态实施例应用于本发明的方法的流程图。图6C则是说明用来表示设定图样为有效调变状态的示意图。于本实施例中，用来判断调变状态的方法不需要进行比对图样，而是加入检查图样，据此，该方法另包括步骤于该设定图样66前后分别加入一第一检查图样64与一第二检查图样68。该第一检查图样64系用来告知装置将有一设定图样66欲进行配置设定的控制，跟随该设定图样66之后的第二检查图样68则是与装置确认前者的图样为一有效调变状态的设定图样， 而非调变交流电压的噪声。该设定图样系由一周期中断、一相位截止或一完整周期相互组合所构成。
请参考图7所示，图7为一灯具应用本发明方法的一实施例的示意图。于本实施例，设定图样为以数字编码方式进行表示，换言之，本发明的方法可通过以数字编码控制 (或称可程序化(programmable)编码控制)的由一计算机自远程进行遥控，来达到配置设定的控制。
举例来说，30度的相位截止可编码为“A “，15度的相位截止可编码为“B “，完整周期则编码为“C “。配置设定控制之设定则由3位长度来进行编码，以本例子来说(如图7所示)，该设定图样之编码为“ABC “。而此灯具装置则预设当设定图样皆为“CCC “时，则忽略所有设定图样，维持相同调光程度直到接受到一特定之设定图样编码。
相同地，为了避免编码受到调变交流电压噪声的影响，本例子应用如上图5D的方式，于设定图样ABC的前后分别加入4位长度的第一检查码与第二检查码，于此例子中，丨丨 BBBB “则作为代表检查码之编码。换言之，当灯具装置收到第一检查码最后一个(第四个) B时，灯具装置会预先接收3位的设定图样编码，并当陆续又收到四个"BBBB “的第二检查码时，便可认定刚接收之3位的设定图样编码为一有效调变状态，则进行灯具光亮的调整。
除了通过一些额外步骤来进行除错的检查程序外，根据交流电压波形的特性，选择特定的相位可以直接降低信号发生噪声而误判机率，举例来说，30度相位的"A ”可设定介于22. 5度至37. 5度之间；“B “则可设定介于7. 5度至22. 5度之间。
值得注意的是，上述的最大取30度的相位截止的例子仅为教示，本方法将设定图样进行编码的方式，可依照时间应用时的需求来进行调整，该设定图样亦可超过3位的长度。
请参考图8所示，图8为本发明装置具有多个受控装置之一实施例的示意图。于本实施例中，该控制单元10连结至多个受控装置20，例如多个灯具所形成之一灯具系统。 如同上述之说明，一控制单元10系直接通过交流电源供应线路直接进行配置设定的控制。 举例来说，该控制单元10可根据一定的时间(例如100秒)后，广播发送同一设定图样至全部的的受控装置20，以使得所有灯具达到相同的配置设定(即所谓发光亮度)，据此可以确保在同一个灯具系统下，不会发生其中一受控装置20可能因为错误而有不一样的亮度。
另外，控制单元10亦可通过设定一身分图样于该调变交流电压之中，以对应特定受控装置20来进行寻址。举例来说，第一受控装置(灯具)的身分图样可预设为一具有周期中断的调变交流电压，而第二受控装置(灯具)的身分图样可预设为一具有两个周期中断的调变交流电压。
以上所述者，仅为本发明之较佳实施例，当不能用以限定本发明可实施之范围，凡知悉本案领域具有通常技艺人士所明显可作的变化与修饰，皆应视为不悖离本发明之实质内容。
权利要求
1.一种配置设定控制装置，包括一控制单元，连结一交流电源以接收一交流电压，并对应一控制输入信号发出一调变交流电压，其中，该调变交流电压具有一设定图样，该设定图样根据一预设的编码规则调变自该交流电压；及至少一受控装置，各该受控装置连结该控制单元，并通过一预设的译码规则接收该调变交流电压，以进行一配置设定。
2.如权利要求1所述的装置，其中该控制单元包括一第一零点侦测器，连接该交流电源，用以侦测交流电压的零点位置； 一第一锁相回路电路连接该第一零点侦测器，并根据该交流电压的零点位置发出一第一时间基础信号，以供该调变交流电压同步该交流电压；一变阻器，发出一控制输入信号，来代表欲控制的配置设定； 一模拟数字转换器，连接该变阻器，并将该控制输入信号转换为一数字控制信号； 一逻辑器，连结于该第一锁相回路电路与模拟数字转换器之间，并根据该编码规则发送一脉冲信号组；以及一中断单元驱动器，连接该逻辑器，并由该脉冲信号组所驱动，以供一中断单元对应该交流电压发出具有该设定图样的调变交流电压。
3.如权利要求2所述的装置，其中该受控装置另包括 一负载；一第二零点侦测器，连结该中断单元驱动器，以接收该调变交流电压； 一第二锁相回路电路，连接该第二零点侦测器，并根据该调变交流电压的零点位置发出一第二时间基础信号，其中，该第二时间基础信号为同步该调变交流电压；一周期侦测器，连结该第二零点侦测器之一输入端与该第二锁相回路电路之一输出端之间，用以感侧该调变交流电压的该设定图样；一图样侦测器，连结该周期侦测器，用以判断该调变交流电压是否为一有效调变状态， 并且当该调变交流电压为一有效调变状态下，根据该译码规则对应该调变交流电压发送一配置设定信号；以及一驱动电路，用以驱动该负载，并根据该设置设定信号令该负载依欲控制的配置设定运作。
4.如权利要求1所述的装置，该控制单元为通过市电电压供应线与该受控装置进行沟ο
5.如权利要求1所述的装置，其中，该受控装置为一灯具、一可变速马达或一可变的热输出装置。
6.一种配置设定控制方法，用于对一装置进行配置设定的方法，该方法包括步骤 产生一与交流电压同步的时间基础信号；根据该时间基础信号，对应一控制输入信号产生一调变交流信号；及根据该调变交流信号，令该装置以一配置设定运作。
7.如权利要求6所述的方法，其中该调变交流电压具有一设定图样，该设定图样是根据一编码规则通过中断该交流电压所取得，该装置根据该图样设定通过一译码规则取得该配置设定。
8.如权利要求7所述的方法，另包括步骤判断该调变交流电压中的设定图样是否为一有效调变状态；及当一设定图样判断为无效时，忽略该设定图样。
9.如权利要求8所述的方法，其中判断该调变交流电压中的设定图样是否为一有效调变状态，包括步骤根据该设定图样复制一相同的设定图样；及当该设定图样与该设定图样相互吻合时，判定该设定图样为一有效调变状态。
10.如权利要求8所述的方法，另包括于该设定图样前后分别加入一第一检查图样与一第二检查图样。
11.如权利要求8所述的方法，其中该设定图样由一周期中断、一相位截止或一完整周期相互组合所构成。
12.如权利要求8所述的方法，其中该设定图样是编码为一数字编码，由一计算机进行可程序化编码控制。
13.如权利要求6所述的方法，其中，该调变交流电压是通过市电电压供应线传送至该直ο
全文摘要
本发明提供一种用于配置设定控制的装置与方法，该方法包括步骤发出一与交流电压同步的时间基础信号；根据该时间基础信号，产出一调变交流电压以响应一控制输入信号，其中，该调变交流电压是通过对该交流电压进行中断所调变取得，并包括一设定图样。该方法另包括步骤根据该调变交流电压控制该装置至一配置设定，其中，该配置设定对应于该设定图样。因此，本发明通过调配电压来进行配置设定的控制。
文档编号H05B37/02GK102548122SQ201110326479
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月24日 优先权日2010年10月24日
发明者理察·蓝德立·葛瑞, 蔡博名 申请人:理察·蓝德立·葛瑞